光電子器件和用于其制造的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造光電子器件的方法和一種光電子器件。
【背景技術(shù)】
[0002]在常規(guī)的光電子器件中，為了連接和/或密封光電子器件的部件使用增附劑，例如粘結(jié)劑、焊料、封裝層、金屬密封件和/或覆蓋體，例如玻璃體。將所述輔助機(jī)構(gòu)施加到光電子器件的要連接或要密封的部件上通常能夠是相對(duì)時(shí)間耗費(fèi)、成本密集和/或不精確的。在粘附劑和/或封裝層的溫度交變負(fù)荷時(shí)和/或干燥時(shí)能夠出現(xiàn)在相應(yīng)的層中的裂縫或孔。此外，在制造相應(yīng)的光電子器件時(shí)顆粒陷入層中或?qū)又g。所述裂縫、孔和/或顆粒能夠造成相應(yīng)的光電子器件僅還受限制地工作或完全不再工作。
[0003]尤其在光電子面光源中，例如0LED中，有機(jī)功能層結(jié)構(gòu)的密封的屏蔽是重要的，以便例如確保例如10年的耐儲(chǔ)存性和/或在運(yùn)行狀態(tài)中的例如高于10000小時(shí)的使用壽命。在此，例如能夠要求小于10 6g/cm/d的濕氣和/或氧氣的滲透值。用于密封和/或封裝光電子器件的已知的機(jī)構(gòu)還是關(guān)于顆粒負(fù)荷非常敏感的并且已知的工藝甚至能夠降低使用壽命，以有利于更長的儲(chǔ)存時(shí)間。因此，在已知的方法中在非常干凈的氣氛下以最小的顆粒負(fù)荷制造TFE薄膜封裝件，例如在不具有蔭罩的TFE工藝中制造。TFE封裝件例如能夠是CVD層、ALD層、PECUP層或其他層。對(duì)此替選地，也應(yīng)用其他封裝方法，例如腔式封裝和玻璃焊料封裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在不同的實(shí)施方式中提供用于制造光電子器件的方法，所述方法實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單地、適宜地和/或精確地制造光電子器件，和/或簡(jiǎn)單地、成本適宜地和/或精確地封裝和/或密封光電子器件的部件。
[0005]在不同的實(shí)施方式中，提供光電子器件，所述光電子器件能夠簡(jiǎn)單地、適宜地和/或精確地制造，和/或所述光電子器件的部件被簡(jiǎn)單地、成本適宜地和/或精確地封裝和/或密封。
[0006]在不同的實(shí)施方式中，提供用于制造光電子器件的方法，其中構(gòu)成具有載體上方的功能層結(jié)構(gòu)的光電子層結(jié)構(gòu)。具有第一金屬材料的框架結(jié)構(gòu)在光電子層結(jié)構(gòu)上構(gòu)成，使得在功能層結(jié)構(gòu)上方的區(qū)域不具有框架結(jié)構(gòu)并且框架結(jié)構(gòu)包圍所述區(qū)域。具有第二金屬材料的附著層在覆蓋體上方構(gòu)成。液態(tài)的第一合金在所述區(qū)域中施加到第一光電子層結(jié)構(gòu)上和/或覆蓋體的附著層上。覆蓋體與光電子層結(jié)構(gòu)耦合，使得附著層與框架結(jié)構(gòu)耦合并且液態(tài)的第一合金與附著層和框架結(jié)構(gòu)直接實(shí)體接觸。第一合金的至少一部分與框架結(jié)構(gòu)的和附著層的金屬材料起反應(yīng)，例如起化學(xué)反應(yīng)，由此形成至少一個(gè)第二合金，所述第二合金凝固進(jìn)而將覆蓋體固定地與光電子穿過連接。
[0007]將液態(tài)的第一合金設(shè)置在功能層結(jié)構(gòu)上方的所述區(qū)域中實(shí)現(xiàn):簡(jiǎn)單地、適宜地和/或精確地制造光電子器件，并且簡(jiǎn)單地、成本適宜地和/或精確地封裝和/或密封光電子器件的部件、尤其覆蓋體和光電子層結(jié)構(gòu)。第一合金具有的熔點(diǎn)低于第二合金的熔點(diǎn)。第一合金的低的熔點(diǎn)例如低于下述溫度，從該溫度起功能層結(jié)構(gòu)、例如有機(jī)層的材料被損壞。這實(shí)現(xiàn)光電子器件的特別不損傷的制造，由此又能夠提高使用壽命和耐儲(chǔ)存性。
[0008]通過使用低熔點(diǎn)的第一合金結(jié)合第二合金或其他合金能夠由第一和第二合金制造金屬封裝層。在此，第一合金的熔化溫度能夠選擇為，使得第一合金在所有運(yùn)行和儲(chǔ)存條件下是液態(tài)的，并且第二合金的熔化溫度能夠選擇為，使得第二合金在所有運(yùn)行和儲(chǔ)存條件下是固態(tài)的。附著層能夠具有液態(tài)的初始合金，所述初始合金具有第二金屬材料。
[0009]覆蓋體與光電子層結(jié)構(gòu)借助于液態(tài)的第一合金耦合在下述溫度下進(jìn)行，在該溫度下第一合金是液態(tài)的并且第二合金不是液態(tài)的。在與框架結(jié)構(gòu)的和附著層的金屬材料接觸的情況下，由第一合金的金屬和框架結(jié)構(gòu)的和附著層的金屬材料形成第二合金?；诋?dāng)前占主導(dǎo)的溫度，所述第二合金轉(zhuǎn)變?yōu)槠涔虘B(tài)的聚集態(tài)并且凝固。在此，覆蓋體和光電子層結(jié)構(gòu)彼此連接。如果所述過程是決定性地并且完全圍繞在功能層結(jié)構(gòu)上方的、尤其沿著框架結(jié)構(gòu)的區(qū)域進(jìn)行，那么相對(duì)于周圍環(huán)境密封所述區(qū)域，例如是液體密封的和/或氣密的。
[0010]如果第一合金在下述部位處施加到光電子層結(jié)構(gòu)上，在該部位處光電子層結(jié)構(gòu)具有晶格缺陷，例如裂縫、孔或顆粒，那么第一合金能夠流入縫隙或孔中并且分別所述縫隙或孔或者顆粒能夠嵌入液態(tài)的第一合金中。這能夠有利于，光電子器件能夠在長的使用壽命期間運(yùn)行和/或在長的儲(chǔ)存時(shí)間期間儲(chǔ)存，而沒有顯著降低光電子器件的功能。
[0011]第一合金、框架結(jié)構(gòu)和附著層能夠構(gòu)成為，使得第一合金至少在功能層結(jié)構(gòu)上方的區(qū)域的一部分中保持液態(tài)，在制成光電子器件之后也如此。如果隨后形成晶格缺陷，那么在制成的器件中第一合金也能夠流入晶格缺陷中并且封閉所述晶格缺陷。
[0012]如果上文提到的晶格缺陷延伸至功能層結(jié)構(gòu)的具有與第一合金起反應(yīng)的金屬材料的層，那么能夠形成第二合金或其他合金，然后所述第二合金或其他合金凝固并且固態(tài)地封閉相應(yīng)的晶格缺陷。
[0013]第一合金例如能夠直接在封裝層、例如TFE層或在光電子器件的電極層上、例如陰極上施加。如果造成與金屬材料、例如陰極層的接觸，那么開始第二合金的合金形成，所述第二合金封閉晶格缺陷。因此，液態(tài)的第一合金能夠?qū)崿F(xiàn):光電子器件具有一種自行修復(fù)機(jī)制。由此，能夠改進(jìn)使用壽命、魯棒性和耐儲(chǔ)存性。
[0014]第一合金是液態(tài)的意味著第一合金以液態(tài)的聚集態(tài)存在。這與合金顆粒盡管以固態(tài)存在卻嵌入液態(tài)的或粘稠的載體材料中的情況不同，例如在焊膏中的焊料珠。形成至少一個(gè)第二或其他合金意味著，液態(tài)的第一合金與第一、第二或其他金屬材料共同地形成第二或其他合金，其中金屬材料彼此間能夠是相同的或不同的。如果例如第一和第二金屬材料是相同的，那么形成剛好一種第二合金。如果第一和第二金屬材料是不同的，那么例如能夠形成第二合金和其他合金，例如第三合金。
[0015]附著層能夠與覆蓋體一件式地構(gòu)成。換言之，第二附著層能夠由覆蓋體的材料形成。例如，覆蓋體能夠具有含金屬的玻璃，所述玻璃具有第二金屬材料。對(duì)此替選地，附著層能夠構(gòu)成在覆蓋體上。例如，覆蓋體能夠用附著層覆層。第一和/或第二金屬材料例如能夠是金屬或半金屬。覆蓋體例如能夠具有玻璃或金屬和/或由其形成。
[0016]附著層、框架結(jié)構(gòu)和/或必要時(shí)其他層，例如封裝層例如能夠借助于真空蒸鍍、印制、噴射、激光結(jié)構(gòu)化或借助于刮涂構(gòu)成。此外，附著層和/或框架結(jié)構(gòu)能夠作為合金，例如作為附著合金或初始合金存在，所述合金例如首先能夠是液態(tài)的或粘稠的。
[0017]在上文中闡述的方法通過能夠?qū)⒌谝缓辖鹪诜敲芊獠课惶?、例如封裝層處的方式來提高耐儲(chǔ)存性。此外，由此提高顆粒硬度。此外，所述方法能夠用于證明封裝層中的非密封性。此外，大的面區(qū)域能夠用液態(tài)的第一合金潤濕，由此可能能夠?qū)崿F(xiàn)更好的顆粒硬度。作為液態(tài)的第一合金能夠選擇無毒的材料。此外能夠?qū)⒌谝缓辖疬x擇成，使得所述第一合金是不可溶于水的，由此出現(xiàn)較少的直至不出現(xiàn)污染問題。
[0018]在不同的實(shí)施方式中，第一合金的熔點(diǎn)在_20°C和100°C之間的、尤其在0°C和80°C之間的，尤其在20°C和30°C之間的范圍中。這能夠?qū)崿F(xiàn)，第一合金以液態(tài)在下述溫度下加工，所述溫度是對(duì)于光電子器件的其他部件，在0LED中例如對(duì)于有機(jī)功能層結(jié)構(gòu)是無害的或至少基本上無害的。
[0019]在不同的實(shí)施方式中，第一合金在室溫下是液態(tài)的。這實(shí)現(xiàn)，特別適宜地且簡(jiǎn)單地制造光電子器件。尤其在使用第一合金時(shí)不需要光電子器件的部件的回火。尤其，在無塵室中的環(huán)境空氣下的加工是可行的。
[0020]在不同的實(shí)施方式中，第一合金具有鎵、銦、錫、銅、鉬、銀和/或鉍。例如，第一合金具有 GalnSn 或 InBiSn。
[0021 ] 在不同的實(shí)施方式中，第一和/或第二金屬材料具有鋁、鋅、鉻、銅、鉬、銀、金、鎳、鎵、銦和/或錫。例如，所述材料的多個(gè)層也能夠以不同的層序列構(gòu)成。與之相應(yīng)地，第二合金或其他合金例如能夠具有鋁、錫、鎂、銀、銅、銀、金、鉬或鋅。
[0022]在不同的實(shí)施方式中，光電子層結(jié)構(gòu)具有封裝層并且框架結(jié)構(gòu)構(gòu)成在封裝層上。封裝層例如能夠是TFE薄膜封裝件。
[0023]在不同的實(shí)施方式中，與框架結(jié)構(gòu)橫向相鄰地至少部段地構(gòu)成第一防附著層，所述防附著層的材料不與第一合金起化學(xué)反應(yīng)和/或所述防附著層不由第一合金潤濕。第一防附著層能夠用于限制在第一合金和附著層的和/或框架結(jié)構(gòu)的金屬材料之間的化學(xué)反應(yīng)。例如，在框架結(jié)構(gòu)之內(nèi)能夠存在多個(gè)部段，在所述部段中第一部段鄰接于防附著層。因此，在所述部段中，完全不形成第二合金或僅形成少量第二合金。
[0024]在不同的實(shí)施方式中，與附著層橫